【摘要】： 相變隨機存儲器是一種新興的、被認為最有希望成為下一代主流的非易失性固態(tài)存儲技術。 基于相變隨機存儲器的存儲原理、有限元法和經(jīng)典的成核/生長理論,建立了存儲元寫信息過程的仿真物理模型。提出了一種包含大六面體網(wǎng)格、四面體網(wǎng)格和精細六面體網(wǎng)格且可有效用于電-熱致相變過程連續(xù)仿真的多網(wǎng)格技術,并推導了電、熱傳導偏微分方程四面體有限元單元離散公式;針對存儲介質的相轉變過程仿真提出了一種晶態(tài)-固態(tài)仿真模型。編寫了完整的存儲元二維、三維仿真程序,對存儲元進行了電、熱性能和相轉變過程仿真。 對100nm光刻工藝、20nm薄膜工藝下的存儲元進行了二維電、熱仿真和三維電、熱、相轉變過程仿真。結果表明,被仿真的三種存儲元都可以用于二值信息存儲,自下而上存儲元非晶態(tài)數(shù)據(jù)保存時間最長(95℃下保存十年)但操作電流不易降低;邊緣接觸式存儲元操作電流較低、非晶態(tài)/晶態(tài)電阻比最高(3.27×103)但熱散失較大;工字形存儲元加熱效率高熱散失低,非晶化電流最小(0.47mA)但非晶態(tài)/晶態(tài)電阻比有待提高、數(shù)據(jù)不易保存。邊緣接觸、電流自限制、熱阻層等結構都可以用于減小操作電流。 此外,對不同幅值、寬度脈沖以及多脈沖條件下的邊緣接觸式存儲元進行了仿真,結果表明:使用單脈沖操作的方式較難達到多值存儲的目的,但合適的脈沖幅值和脈沖寬度都有利于提高存儲元的存儲性能;采用多脈沖的操作方式存在多值存儲的可能性,其方法是使用連續(xù)有限個數(shù)的短脈沖使存儲介質達到不同的晶化程度。
【圖文】：

此時，GST 的阻抗值減小。從圖可以看出，，無論相變存儲器之前要求的能量，存儲器都將變成高阻態(tài)；只于 SET 要求的能量，存儲器都將變成低阻時，相變存儲器保持原先的狀態(tài)，這一區(qū)1.2.2 CRAM 單元結構圖 1-2（a）是一個 CRAM 單元的三維元構成，整個存儲單元由絕緣絕熱介質 S元由 GST 薄膜、電阻加熱器（BEC）、上儲單元在電路中的等效符號圖，MOS 管信息存儲元。實現(xiàn)存儲元讀/寫操作的電脈
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TP333

【引證文獻】

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1 孫巾杰;相變隨機存儲器的三維熱模擬與結構設計[D];華中科技大學;2011年

本文編號：2596441